An XPS study of the sulfidation‐regeneration cycle of a hydroprocessing catalyst

The formation of sulphates in an industrial Ni-W Hydroprocessing (HP) catalyst was investigated by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). A small fluidized bed test unit with on-line sampling device was constructed to simulate industrial sulfidation and oxyregeneration processes of HP catalysts. The results obtained show that the sulfates observed on the surface of sulfided catalysts are not formed during the sulfidation process. Two oxidation processes seem to be responsible for the formation of sulfates. One of the processes happens when the catalyst is exposed to air before it is properly cooled. The other is a slow conversion at ambient temperature. The two different processes might be associated to different sulfidic species formed during the sulfidation processes, with the sulfides in the bulk of catalyst particles being more easily oxidized than the ones on the external surface of the catalyst particles. The sulfate formed during the air oxidation of sulfided catalysts, as well as that after oxyregeneration is not aluminum sulfate but nickel sulfate in both cases. XPS results also indicate that oxygenates in the feedstock are not directly involved in the sulfate formation. On a etudie par spectroscopic photoelectronique (XPS) la formation de sulfates sur un catalyseur industriel Ni-W d'hydrotraitement. Un petit reacteur en lit fluidise a ete construit afin de simuler les precedes de sulfuration et d'oxyregeneration industriels des catalyseurs d'hydrotraitement. Les resultats obtenus montrent que les sulfates observes a la surface des catalyseurs sulfures ne sont pas formes au cours du procede de sulfuration. Deux processus semblent pouvoir ětre responsables de la formation de ces sulfates. L'un se produit lorsque le catalyseur est expose a l'air avant d'ětre convenablement refroidi. Le second est une lente oxydation qui se deroule a temperature ambiante. Les deux processus peuvent ětre associes a differentes especes sulfurees formees pendant le precede de sulfuration. Les sulfures formes au coeur de la particule de catalyseur comportent plus d'especes facilement oxydables que ceux situes sur la surface externe de cette particule. Le sulfate forme pendant l'oxydation a l'air des catalyseurs sulfures, de měme que pendant le traitement d'oxyregeneration n'est pas du sulfate d'aluminium mais dans les deux cas du sulfate de nickel. Les resultats d'XPS indiquent aussi que les oxygenes presents dans les charges ne sont pas directement impliques dans la formation de sulfate.